第3章 轉(zhuǎn)速、電流反饋控制的直流調(diào)速系統(tǒng)

1、第第3章章 轉(zhuǎn)速、電流反饋控制轉(zhuǎn)速、電流反饋控制 的直流調(diào)速系統(tǒng)的直流調(diào)速系統(tǒng) 電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng) 運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng) 內(nèi) 容 提 要 n轉(zhuǎn)速、電流反饋控制直流調(diào)速系統(tǒng)的組成 及其靜特性 n轉(zhuǎn)速、電流反饋控制直流調(diào)速系統(tǒng)的動(dòng)態(tài) 數(shù)學(xué)模型 n轉(zhuǎn)速、電流反饋控制直流調(diào)速系統(tǒng)調(diào)節(jié)器 的工程設(shè)計(jì)方法 nMATLAB仿真軟件對(duì)轉(zhuǎn)速、電流反饋控制 的直流調(diào)速系統(tǒng)的仿真 n問(wèn)題的提出 第2章中表明，采用轉(zhuǎn)速負(fù)反饋和PI調(diào) 節(jié)器的單閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)可以在保證系 統(tǒng)穩(wěn)定的前提下實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速無(wú)靜差。但是， 如果對(duì)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能要求較高，例如： 要求快速起制動(dòng)，突加負(fù)載動(dòng)態(tài)速降小等 等，單閉

2、環(huán)系統(tǒng)就難以滿足需要。 3.1 轉(zhuǎn)速、電流反饋控制直流調(diào)速系轉(zhuǎn)速、電流反饋控制直流調(diào)速系 統(tǒng)的組成及其靜特性統(tǒng)的組成及其靜特性 n對(duì)于經(jīng)常正、反轉(zhuǎn)運(yùn)行的調(diào)速系統(tǒng)，縮短起、制 動(dòng)過(guò)程的時(shí)間是提高生產(chǎn)率的重要因素。 n在起動(dòng)（或制動(dòng)）過(guò)渡過(guò)程中，希望始終保持電 流（電磁轉(zhuǎn)矩）為允許的最大值，使調(diào)速系統(tǒng)以 最大的加（減）速度運(yùn)行。 n當(dāng)?shù)竭_(dá)穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)速時(shí)，最好使電流立即降下來(lái)，使 電磁轉(zhuǎn)矩與負(fù)載轉(zhuǎn)矩相平衡，從而迅速轉(zhuǎn)入穩(wěn)態(tài) 運(yùn)行。 起動(dòng)電流呈矩形波，轉(zhuǎn)速按 線性增長(zhǎng)。這是在最大電流 （轉(zhuǎn)矩）受限制時(shí)調(diào)速系統(tǒng) 所能獲得的最快的起動(dòng)（制 動(dòng)）過(guò)程。 圖3-1 時(shí)間最優(yōu)的理想過(guò)渡過(guò)程 現(xiàn)在的問(wèn)題是，我們希望能

3、實(shí)現(xiàn)控制： n起動(dòng)過(guò)程，只有電流負(fù)反饋，沒(méi)有轉(zhuǎn)速負(fù)反饋；起動(dòng)過(guò)程，只有電流負(fù)反饋，沒(méi)有轉(zhuǎn)速負(fù)反饋； n穩(wěn)態(tài)時(shí)，只有轉(zhuǎn)速負(fù)反饋，沒(méi)有電流負(fù)反饋。穩(wěn)態(tài)時(shí)，只有轉(zhuǎn)速負(fù)反饋，沒(méi)有電流負(fù)反饋。 怎樣才能做到這種既存在轉(zhuǎn)速和電流兩種負(fù)反饋， 又使它們只能分別在不同的階段里起作用呢？ 解決思路解決思路 為了實(shí)現(xiàn)在允許條件下的最快起動(dòng)，關(guān)鍵是 要獲得一段使電流保持為最大值Idm的恒流過(guò)程。 3.1.1 轉(zhuǎn)速、電流反饋控制直流調(diào)速系統(tǒng)轉(zhuǎn)速、電流反饋控制直流調(diào)速系統(tǒng) 的組成的組成 n應(yīng)該在起動(dòng)過(guò)程中只有電流負(fù)反饋，沒(méi)有 轉(zhuǎn)速負(fù)反饋，在達(dá)到穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)速后，又希望 只要轉(zhuǎn)速負(fù)反饋，不再讓電流負(fù)反饋發(fā)揮 作用。 圖3-2

4、轉(zhuǎn)速、電流反饋控制直流調(diào)速系統(tǒng)原理圖 ASR轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器 ACR電流調(diào)節(jié)器 TG測(cè)速發(fā)電機(jī) n在系統(tǒng)中設(shè)置兩個(gè)調(diào)節(jié)器，分別引入轉(zhuǎn)速負(fù)反饋 和電流負(fù)反饋以調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速和電流， 圖3-2 轉(zhuǎn)速、電流反饋控制直流調(diào)速系統(tǒng)原理圖 n把轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的輸出當(dāng)作電流調(diào)節(jié)器的輸入，再 用電流調(diào)節(jié)器的輸出去控制電力電子變換器UPE。 n從閉環(huán)結(jié)構(gòu)上看，電流環(huán)在里面，稱作內(nèi)環(huán)；轉(zhuǎn) 速環(huán)在外邊，稱作外環(huán)。形成了轉(zhuǎn)速、電流反饋 控制直流調(diào)速系統(tǒng)（簡(jiǎn)稱雙閉環(huán)系統(tǒng)）。 n為了獲得良好的靜、動(dòng)態(tài)性能，轉(zhuǎn)速和電流兩個(gè) 調(diào)節(jié)器一般都采用 P I 調(diào)節(jié)器。 3.1.2 穩(wěn)態(tài)結(jié)構(gòu)圖與參數(shù)計(jì)算穩(wěn)態(tài)結(jié)構(gòu)圖與參數(shù)計(jì)算 1. 穩(wěn)態(tài)結(jié)構(gòu)圖和靜特性穩(wěn)

5、態(tài)結(jié)構(gòu)圖和靜特性 n兩個(gè)調(diào)節(jié)器的輸出都是帶限幅作用的。 n轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器ASR的輸出限幅電壓決定了電流給定的 最大值 n電流調(diào)節(jié)器ACR的輸出限幅電壓限制了電力電子變 換器的最大輸出電壓 圖3-3 雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)結(jié)構(gòu)圖 轉(zhuǎn)速反饋系數(shù) 電流反饋系數(shù) n當(dāng)調(diào)節(jié)器飽和時(shí)，輸出達(dá)到限幅值，輸入量的變化不 再影響輸出，除非有反向的輸入信號(hào)使調(diào)節(jié)器退出飽 和；換句話說(shuō)，飽和的調(diào)節(jié)器暫時(shí)隔斷了輸入和輸出 間的聯(lián)系，相當(dāng)于使該調(diào)節(jié)環(huán)開(kāi)環(huán)相當(dāng)于使該調(diào)節(jié)環(huán)開(kāi)環(huán)。 n當(dāng)調(diào)節(jié)器不飽和時(shí)，PI調(diào)節(jié)器工作在線性調(diào)節(jié)狀態(tài)， 其作用是使輸入偏差電壓在穩(wěn)態(tài)時(shí)為零。 n對(duì)于靜特性來(lái)說(shuō)，只有轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器飽和與不飽和兩種 情況，

6、電流調(diào)節(jié)器不進(jìn)入飽和狀態(tài) 。 （1） 轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器不飽和轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器不飽和 n兩個(gè)調(diào)節(jié)器都不飽和，穩(wěn)態(tài)時(shí)，它們的輸 入偏差電壓都是零。 dii nn IUU nnUU * 0 * 0 * n U n n (3-1) 從而得到上圖靜特性的AB段。 由于ASR不飽和，U*i U*im， 可知: Id Idm。 （2）轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器飽和）轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器飽和 nASR輸出達(dá)到限幅值時(shí)，轉(zhuǎn)速外環(huán)呈開(kāi)環(huán)狀態(tài)， 轉(zhuǎn)速的變化對(duì)轉(zhuǎn)速環(huán)不再產(chǎn)生影響。 n雙閉環(huán)系統(tǒng)變成一個(gè)電流無(wú)靜差的單電流閉環(huán)調(diào) 節(jié)系統(tǒng)。穩(wěn)態(tài)時(shí) (3-2) dm im d I U I * 式中，最大電流 Idm 是由設(shè)計(jì)者選定的，取決于 電機(jī)的容許過(guò)載能力和

7、拖動(dòng)系統(tǒng)允許的最大加速度。 nAB段是兩個(gè)調(diào) 節(jié)器都不飽和 時(shí)的靜特性， IdIdm, n=n0。 nBC段是ASR調(diào) 節(jié)器飽和時(shí)的 靜特性，Id=Idm, nn0。 圖3-4 雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的靜特性 n在負(fù)載電流小于Idm時(shí)表現(xiàn)為轉(zhuǎn)速無(wú)靜差，轉(zhuǎn)速負(fù) 反饋起主要調(diào)節(jié)作用。 n當(dāng)負(fù)載電流達(dá)到Idm時(shí)，轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器為飽和輸出 U*im，電流調(diào)節(jié)器起主要調(diào)節(jié)作用，系統(tǒng)表現(xiàn)為 電流無(wú)靜差。 n采用兩個(gè)PI調(diào)節(jié)器形成了內(nèi)、外兩個(gè)閉環(huán)的效果。 n當(dāng)ASR處于飽和狀態(tài)時(shí)，Id=Idm，若負(fù)載電流減小， Idn0，n0，ASR反向積分， 使ASR調(diào)節(jié)器退出飽和。 2各變量的穩(wěn)態(tài)工作點(diǎn)和穩(wěn)態(tài)參數(shù)計(jì)算各變量的穩(wěn)

8、態(tài)工作點(diǎn)和穩(wěn)態(tài)參數(shù)計(jì)算 n雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)在穩(wěn)態(tài)工作中，當(dāng)兩個(gè)調(diào) 節(jié)器都不飽和時(shí)，各變量之間有下列關(guān)系 (3-3) (3-4) (3-5) 0 * nnUU nn dLdii IIUU * s dLne s de s d c K RIUC K RInC K U U / * 0 上述關(guān)系表明，在穩(wěn)態(tài)工作點(diǎn)上， 轉(zhuǎn)速 n 是由給定電壓U*n決定的； ASR的輸出量U*i是由負(fù)載電流 IdL 決定的； 控制電壓 Uc 的大小則同時(shí)取決于 n 和 Id， 或者說(shuō)，同時(shí)取決于U*n 和 IdL。 0 * nnUU nn dLdii IIUU * s dLne s de s d c K RIUC K RIn

9、C K U U / * 0 這些關(guān)系反映了PI調(diào)節(jié)器不同于P調(diào)節(jié)器 的特點(diǎn)。比例環(huán)節(jié)的輸出量總是正比于其輸 入量，而PI調(diào)節(jié)器則不然，其飽和輸出為限 幅值，而非飽和輸出的穩(wěn)態(tài)值取決于輸入量 的積分，它最終將使控制對(duì)象的輸出達(dá)到其 給定值，使PI調(diào)節(jié)器的輸入誤差為零，否則 PI調(diào)節(jié)器仍在繼續(xù)積分，并未到達(dá)穩(wěn)態(tài)。 n根據(jù)各調(diào)節(jié)器的給定與反饋值計(jì)算有關(guān)的反饋系 數(shù)： n轉(zhuǎn)速反饋系數(shù) (3-6) n電流反饋系數(shù) (3-7) n兩個(gè)給定電壓的最大值U*nm和U*im由設(shè)計(jì)者選定。 max * n U nm dm im I U * 3.2 轉(zhuǎn)速、電流反饋控制直流調(diào)速系統(tǒng)轉(zhuǎn)速、電流反饋控制直流調(diào)速系統(tǒng) 的數(shù)

10、學(xué)模型與動(dòng)態(tài)過(guò)程分析的數(shù)學(xué)模型與動(dòng)態(tài)過(guò)程分析 3.2.1 轉(zhuǎn)速、電流反饋控制直流調(diào)速系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型轉(zhuǎn)速、電流反饋控制直流調(diào)速系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型 圖3-5 雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)圖 3.2.2轉(zhuǎn)速、電流反饋控制直流調(diào)速系統(tǒng)轉(zhuǎn)速、電流反饋控制直流調(diào)速系統(tǒng) 的動(dòng)態(tài)過(guò)程分析的動(dòng)態(tài)過(guò)程分析 n對(duì)調(diào)速系統(tǒng)而言，被控制的對(duì)象是轉(zhuǎn)速。 n跟隨性能可以用階躍給定下的動(dòng)態(tài)響應(yīng)描 述。 n能否實(shí)現(xiàn)所期望的恒加速過(guò)程，最終以時(shí) 間最優(yōu)的形式達(dá)到所要求的性能指標(biāo)，是 設(shè)置雙閉環(huán)控制的一個(gè)重要的追求目標(biāo)。 1起動(dòng)過(guò)程分析起動(dòng)過(guò)程分析 n電流Id從零增長(zhǎng) 到Idm，然后在一 段時(shí)間內(nèi)維持其 值等于Idm不變， 以

11、后又下降并經(jīng) 調(diào)節(jié)后到達(dá)穩(wěn)態(tài) 值IdL。 n轉(zhuǎn)速波形先是緩 慢升速，然后以 恒加速上升，產(chǎn) 生超調(diào)后，到達(dá) 給定值n*。 圖3-6 雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)起動(dòng)過(guò)程 的轉(zhuǎn)速和電流波形 n起動(dòng)過(guò)程分 為電流上升、 恒流升速和 轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)三 個(gè)階段， n轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器 在此三個(gè)階 段中經(jīng)歷了 不飽和、飽 和以及退飽 和三種情況。 n突加給定電壓 U*n 后，由于慣性，U= U*n Un 的 數(shù)值較大，ASR的輸出迅速上升到限幅值 U*im ，Id 上升，當(dāng) Id 小于負(fù)載電流 IdL 時(shí)，電機(jī)還不能轉(zhuǎn)動(dòng)。 IL Id n n* Idm O O III III t4 t3 t2 t1 t t 雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)

12、的動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)圖 U*n Uct Un + - + - Ui WASR(s)WACR(s) Ks Tss+1 U*i + 第第I階段階段 電流上升的階段（電流上升的階段（0 t1） IL Id n n* Idm O O III III t4 t3 t2 t1 t t n當(dāng) Id IdL 后，電機(jī)開(kāi)始起動(dòng)，由于慣性作用，轉(zhuǎn)速 不會(huì)很快增長(zhǎng)，因而轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器ASR的輸入偏差電 壓的數(shù)值仍較大，其輸出電壓保持限幅值 U*im，強(qiáng) 迫電流 Id 迅速上升。 雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)圖 U*n Uct Ud0 Un + - - + - Ui WASR(s)WACR(s) Ks Tss+1 1/R Tl s

13、+1 U*i Id + + + n直到，Id = Idm ， Ui = U*im ，電流調(diào)節(jié)器很快 就壓制 Id 了的增長(zhǎng)，標(biāo)志著這一階段的結(jié)束。 在這一階段中，在這一階段中，ASR從不飽和迅速達(dá)到飽從不飽和迅速達(dá)到飽 和，而和，而ACR一般一般不飽和。不飽和。 IL Id n n* Idm O O III III t4 t3 t2 t1 t t n IdL Id n* Idm O O III III t4 t3 t2 t1 t t 第第 II 階段階段 恒流升速階段（恒流升速階段（t1 t2） n在這個(gè)階段中，ASR始終是飽和的，轉(zhuǎn)速環(huán)相當(dāng)于開(kāi)環(huán)，系 統(tǒng)成為在恒值電流U*im 給定下的電流調(diào)

14、節(jié)系統(tǒng)，基本上保持 電流 Id恒定，因而系統(tǒng)的加速度恒定，轉(zhuǎn)速呈線性增長(zhǎng)。 圖2-5 雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu) 圖 U*n Uct Ud0 Un + - - + - Ui WASR(s)WACR(s) Ks Tss+1 1/R Tl s+1 U*i Id + + + 圖2-5 雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu) 圖 U*n Uct IdL n Ud0 Un + - - + - U i WASR(s)WACR(s) Ks Tss+1 1/ RTl s+1 R Tms U*i Id 1/Ce + E + + - n IL Id n* Idm O O III III t4 t3 t2 t1 t t n

15、與此同時(shí)，電機(jī)的反電動(dòng)勢(shì)E 也按線性增長(zhǎng)，對(duì)電 流調(diào)節(jié)系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，E 是一個(gè)線性漸增的擾動(dòng)量，為 了克服它的擾動(dòng)， Ud0和 Uct 也必須基本上按線性 增長(zhǎng)，才能保持 Id 恒定。 圖2-5 雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)圖 U*n Uct IdL n Ud0 Un + - - + - Ui WASR(s)WACR(s) Ks Tss+1 1/R Tl s+1 R Tms U*i Id 1/Ce + E + + - n當(dāng)ACR采用PI調(diào)節(jié)器時(shí)，要使其輸出量按線性 增長(zhǎng)，其輸入偏差電壓必須維持一定的恒值， 也就是說(shuō)， Id 應(yīng)略低于 Idm。 n IL Id n* Idm O O III III

16、t4 t3 t2 t1 t t 恒流升速階段是起動(dòng)過(guò)程中的主要階段。 為了保證電流環(huán)的主要調(diào)節(jié)作用，在起 動(dòng)過(guò)程中 ACR是不應(yīng)飽和的。 IL Id n n* Idm O O III III t4 t3 t2 t1 t t 第第 階段階段 轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)階段（轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)階段（ t2 以后）以后） n當(dāng)轉(zhuǎn)速上升到給定值 時(shí)，轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器ASR 的輸入偏差減少到零， 但其輸出卻由于積分 作用還維持在限幅值 U*im ，所以電機(jī)仍在 加速，使轉(zhuǎn)速超調(diào)。 IL Id n n* Idm O O III III t4 t3 t2 t1 t t n轉(zhuǎn)速超調(diào)后，ASR輸入偏差電壓變負(fù)，使它開(kāi)始 退出飽和狀態(tài)， U*i

17、和 Id 很快下降。但是，只要 Id 仍大于負(fù)載電流 IdL ，轉(zhuǎn)速就繼續(xù)上升。 n直到Id = IdL時(shí)，轉(zhuǎn)矩Te= TL ，則dn/dt = 0，轉(zhuǎn)速n 才到達(dá)峰值（t = t3時(shí)）。 IL Id n n* Im O O III III t4 t3 t2 t1 t t n此后，電動(dòng)機(jī)開(kāi)始在負(fù)載的阻力下減速，與此 相應(yīng)，在一小段時(shí)間內(nèi)（ t3 t4 ）， Id IdL ， 直到穩(wěn)定，如果調(diào)節(jié)器參數(shù)整定得不夠好，也 會(huì)有一些振蕩過(guò)程。 IdL Id n n* Idm O O III III t4 t3 t2 t1 t t U*n Uct IdL n Ud0 Un + - - + - Ui WA

18、SR(s)WACR(s) Ks Tss+1 1/R Tl s+1 R Tms U*i Id 1/Ce + E + + - 在這最后的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)階段內(nèi)，ASR和 ACR都不飽和，ASR起主導(dǎo)的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié) 作用，而ACR則力圖使 Id 盡快地跟隨其 給定值 U*i ，或者說(shuō)，電流內(nèi)環(huán)是一個(gè) 電流隨動(dòng)子系統(tǒng)。 n雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的起動(dòng)過(guò)程有以下三 個(gè)特點(diǎn)： （1）飽和非線性控制 （2）轉(zhuǎn)速超調(diào) （3）準(zhǔn)時(shí)間最優(yōu)控制 （1） 飽和非線性控制飽和非線性控制 根據(jù)ASR的飽和與不飽和，整個(gè)系統(tǒng) 處于完全不同的兩種狀態(tài)： n當(dāng)ASR飽和時(shí)，轉(zhuǎn)速環(huán)開(kāi)環(huán)，系統(tǒng)表 現(xiàn)為恒值電流調(diào)節(jié)的單閉環(huán)系統(tǒng)； n當(dāng)ASR不飽和時(shí)

19、，轉(zhuǎn)速環(huán)閉環(huán)，整個(gè) 系統(tǒng)是一個(gè)無(wú)靜差調(diào)速系統(tǒng)，而電流 內(nèi)環(huán)表現(xiàn)為電流隨動(dòng)系統(tǒng)。 （2）轉(zhuǎn)速超調(diào)）轉(zhuǎn)速超調(diào) 由于ASR采用了飽和非線性控制，起動(dòng) 過(guò)程結(jié)束進(jìn)入轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)階段后，必須使轉(zhuǎn) 速超調(diào)， ASR 的輸入偏差電壓 Un 為負(fù) 值，才能使ASR退出飽和。 這樣，采用PI調(diào)節(jié)器的雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng) 的轉(zhuǎn)速響應(yīng)必然有超調(diào)。 （3）準(zhǔn)時(shí)間最優(yōu)控制）準(zhǔn)時(shí)間最優(yōu)控制 起動(dòng)過(guò)程中的主要階段是第II階段的 恒流升速，它的特征是電流保持恒定。 一般選擇為電動(dòng)機(jī)允許的最大電流，以 便充分發(fā)揮電動(dòng)機(jī)的過(guò)載能力，使起動(dòng) 過(guò)程盡可能最快。 這階段屬于有限制條件的最短時(shí)間控 制。因此，整個(gè)起動(dòng)過(guò)程可看作為是一 個(gè)準(zhǔn)時(shí)間最優(yōu)

20、控制。 最后，應(yīng)該指出，對(duì)于不可逆的電力 電子變換器，雙閉環(huán)控制只能保證良好的 起動(dòng)性能，卻不能產(chǎn)生回饋制動(dòng)，在制動(dòng) 時(shí)，當(dāng)電流下降到零以后，只好自由停車。 必須加快制動(dòng)時(shí)，只能采用電阻能耗制動(dòng) 或電磁抱閘。 2動(dòng)態(tài)抗擾性能分析 n雙閉環(huán)系統(tǒng)與單閉環(huán)系統(tǒng)的差別在于多了 一個(gè)電流反饋環(huán)和電流調(diào)節(jié)器。 n調(diào)速系統(tǒng)，最主要的抗擾性能是指抗負(fù)載 擾動(dòng)和抗電網(wǎng)電壓擾動(dòng)性能， n閉環(huán)系統(tǒng)的抗擾能力與其作用點(diǎn)的位置有 關(guān)。 （1）抗負(fù)載擾動(dòng) n負(fù)載擾動(dòng)作用在電流環(huán)之后，只能靠轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器 ASR來(lái)產(chǎn)生抗負(fù)載擾動(dòng)的作用。 n在設(shè)計(jì)ASR時(shí)，要求有較好的抗擾性能指標(biāo)。 圖3-7 直流調(diào)速系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)抗擾作用 負(fù)載擾

21、動(dòng) 直流調(diào)速系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)抗擾作用 a)單閉環(huán)系統(tǒng) 2. 抗電網(wǎng)電壓擾動(dòng)抗電網(wǎng)電壓擾動(dòng) Ud U*n -IL Un + - ASR 1/Ce n Ud0 1/R Tl s+1 R Tms Id Ks Tss+1 - E n在單閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)中，電網(wǎng)電壓擾動(dòng)的作用點(diǎn)離 被調(diào)量較遠(yuǎn)，調(diào)節(jié)作用受到多個(gè)環(huán)節(jié)的延滯，因 此單閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)抵抗電壓擾動(dòng)的性能要差一些。 Ud電網(wǎng)電壓波動(dòng)在整流電壓上的反映 電網(wǎng)電壓擾動(dòng) -ILUd b)雙閉環(huán)系統(tǒng) Ud電網(wǎng)電壓波動(dòng)在整流電壓上的反映 1/Ce U*n n Ud0 Un + - ASR 1/R Tl s+1 R Tms Id Ks Tss+1 ACR U*i Ui -

22、 E n雙閉環(huán)系統(tǒng)中，由于增設(shè)了電流內(nèi)環(huán)，電壓波動(dòng)可 以通過(guò)電流反饋得到比較及時(shí)的調(diào)節(jié)，不必等它影 響到轉(zhuǎn)速以后才能反饋回來(lái)，抗擾性能大有改善。 電網(wǎng)電壓擾動(dòng) n在雙閉環(huán)系統(tǒng)中，由電網(wǎng)電壓波動(dòng)引起的轉(zhuǎn)速變化 會(huì)比單閉環(huán)系統(tǒng)小得多。 1. 轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的作用轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的作用 （1）轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器是調(diào)速系統(tǒng)的主導(dǎo)調(diào) 節(jié)器，它使轉(zhuǎn)速 n 很快地跟隨給定電壓 變化，穩(wěn)態(tài)時(shí)可減小轉(zhuǎn)速誤差，如果采 用PI調(diào)節(jié)器，則可實(shí)現(xiàn)無(wú)靜差。 （2）對(duì)負(fù)載變化起抗擾作用。 （3）其輸出限幅值決定電機(jī)允許的最 大電流。 總結(jié)：總結(jié)： 轉(zhuǎn)速和電流兩個(gè)調(diào)節(jié)器的作用轉(zhuǎn)速和電流兩個(gè)調(diào)節(jié)器的作用 2. 電流調(diào)節(jié)器的作用電流調(diào)節(jié)器的作用

23、（1）作為內(nèi)環(huán)的調(diào)節(jié)器，在外環(huán)轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié) 過(guò)程中，它的作用是使電流緊緊跟隨其給定電 壓（即外環(huán)調(diào)節(jié)器的輸出量）變化。 （2）對(duì)電網(wǎng)電壓的波動(dòng)起及時(shí)抗擾的作用。 （3）在轉(zhuǎn)速動(dòng)態(tài)過(guò)程中，保證獲得電機(jī)允許 的最大電流，從而加快動(dòng)態(tài)過(guò)程。 （4）當(dāng)電動(dòng)機(jī)過(guò)載甚至堵轉(zhuǎn)時(shí)，限制電樞電 流的最大值，起快速的自動(dòng)保護(hù)作用。一旦故 障消失，系統(tǒng)立即自動(dòng)恢復(fù)正常。 3.3 轉(zhuǎn)速、電流反饋控制 直流調(diào)速系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 3.3.1 控制系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能指標(biāo) n在控制系統(tǒng)中設(shè)置調(diào)節(jié)器是為了改善系統(tǒng) 的靜、動(dòng)態(tài)性能。 n控制系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)包括對(duì)給定輸入 信號(hào)的跟隨性能指標(biāo)和對(duì)擾動(dòng)輸入信號(hào)的 抗擾性能指標(biāo)。 1、跟隨性能指

24、標(biāo) n以輸出量的初始值為零，給定信號(hào)階躍 變化下的過(guò)渡過(guò)程作為典型的跟隨過(guò)程， n此跟隨過(guò)程的輸出量動(dòng)態(tài)響應(yīng)稱作階躍 響應(yīng)。 n常用的階躍響應(yīng)跟隨性能指標(biāo)有上升時(shí) 間、超調(diào)量和調(diào)節(jié)時(shí)間。 圖3-8 典型的階躍響應(yīng)過(guò)程和跟隨性能指標(biāo) %100 max C CC 上升時(shí)間 峰值時(shí)間 調(diào)節(jié)時(shí)間 超調(diào)量 2抗擾性能指標(biāo) n當(dāng)調(diào)速系統(tǒng)在穩(wěn)定運(yùn)行中，突加一個(gè)使輸 出量降低（或上升）的擾動(dòng)量F之后，輸出 量由降低（或上升）到恢復(fù)到穩(wěn)態(tài)值的過(guò) 渡過(guò)程就是一個(gè)抗擾過(guò)程。 n常用的抗擾性能指標(biāo)為動(dòng)態(tài)降落和恢復(fù)時(shí) 間。 圖3-9 突加 擾動(dòng)的動(dòng)態(tài) 過(guò)程和抗擾 性能指標(biāo) 動(dòng)態(tài)降落 恢復(fù)時(shí)間 3.3.2 調(diào)節(jié)器的工程設(shè)

25、計(jì)方法 n工程設(shè)計(jì)方法： 在設(shè)計(jì)時(shí)，把實(shí)際系統(tǒng)校正或簡(jiǎn)化成典型系統(tǒng)，可以利用 現(xiàn)成的公式和圖表來(lái)進(jìn)行參數(shù)計(jì)算，設(shè)計(jì)過(guò)程簡(jiǎn)便得多。 n調(diào)節(jié)器工程設(shè)計(jì)方法所遵循的原則是： （1）概念清楚、易懂； （2）計(jì)算公式簡(jiǎn)明、好記； （3）不僅給出參數(shù)計(jì)算的公式，而且指明參數(shù)調(diào)整的方向； （4）能考慮飽和非線性控制的情況，同樣給出簡(jiǎn)單的計(jì)算公式； （5）適用于各種可以簡(jiǎn)化成典型系統(tǒng)的反饋控制系統(tǒng)。 n在典型系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，利用MATLAB/SIMULINK進(jìn)行計(jì)算 機(jī)輔助分析和設(shè)計(jì)，可設(shè)計(jì)出實(shí)用有效的控制系統(tǒng)。 n控制系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)都可以表示成 （3-9） 分母中的sr項(xiàng)表示該系統(tǒng)在s= 0處有r重極

26、點(diǎn)，或者說(shuō)，系 統(tǒng)含有r個(gè)積分環(huán)節(jié)，稱作r型系統(tǒng)。 n為了使系統(tǒng)對(duì)階躍給定無(wú)穩(wěn)態(tài)誤差，不能使用0型系統(tǒng) （ r =0），至少是型系統(tǒng)（ r =1）；當(dāng)給定是斜坡輸 入時(shí)，則要求是型系統(tǒng)（ r =2）才能實(shí)現(xiàn)穩(wěn)態(tài)無(wú)差。 n選擇調(diào)節(jié)器的結(jié)構(gòu)，使系統(tǒng)能滿足所需的穩(wěn)態(tài)精度。由 于型（ r =3）和型以上的系統(tǒng)很難穩(wěn)定，而0型系統(tǒng) 的穩(wěn)態(tài)精度低。因此常把型和型系統(tǒng)作為系統(tǒng)設(shè)計(jì) 的目標(biāo)。 n 1j j r m 1i i )1sT(s )1s(K )s(W 1典型型系統(tǒng) n作為典型的I型系統(tǒng)，其開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)選擇為 （3-10） 式中， T系統(tǒng)的慣性時(shí)間常數(shù)； K系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)增益。 n對(duì)數(shù)幅頻特性的中頻段以-2

27、0dB/dec的斜率穿越零分貝線， 只要參數(shù)的選擇能保證足夠的中頻帶寬度，系統(tǒng)就一定是穩(wěn) 定的。 n只包含開(kāi)環(huán)增益K和時(shí)間常數(shù)T兩個(gè)參數(shù)，時(shí)間常數(shù)T往往是 控制對(duì)象本身固有的，唯一可變的只有開(kāi)環(huán)增益K 。設(shè)計(jì)時(shí)， 需要按照性能指標(biāo)選擇參數(shù)K的大小。 ) 1( )( Tss K sW 圖3-10 典型型系統(tǒng) (a)閉環(huán)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖 (b)開(kāi)環(huán)對(duì)數(shù)頻率特性 n典型型系統(tǒng)的對(duì)數(shù)幅頻特性的幅值為 得到 (3-11) n相角裕度為 nK值越大，截止頻率c 也越大，系統(tǒng)響應(yīng)越快， 相角穩(wěn)定裕度 越小，快速性與穩(wěn)定性之間存在 矛盾。 n在選擇參數(shù) K時(shí)，須在快速性與穩(wěn)定性之間取折 衷。 cc Klg20) 1

28、lg(lg20lg20 c K（當(dāng) T c 1 時(shí)） 18090arctg90arctg cc TT （1）動(dòng)態(tài)跟隨性能指標(biāo) n典型型系統(tǒng)的閉環(huán)傳遞函數(shù)為 （3-12） 式中， 自然振蕩角頻率； 阻尼比。 n 1，欠阻尼的振蕩特性， n 1，過(guò)阻尼的單調(diào)特性； n = 1，臨界阻尼。 n過(guò)阻尼動(dòng)態(tài)響應(yīng)較慢，一般把系統(tǒng)設(shè)計(jì)成欠阻尼，即 0 Ti，選擇i= Ti ，用調(diào)節(jié)器零點(diǎn)消去控 制對(duì)象中大的時(shí)間常數(shù)極點(diǎn)， n希望電流超調(diào)量i 5%，選 =0.707， KI Ti =0.5，則 ) 1() 1( / )( sTs K sTs RKK sW i I ii si opi （3-50） i ciI

29、T K 2 1 )( 22 i l sis l i T T K R TK RT K (3-52) (3-51) 圖3-20 校正成典型I型系統(tǒng)的電流環(huán) (a)動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)圖 (b）開(kāi)環(huán)對(duì)數(shù)幅頻特性 n模擬式電流調(diào)節(jié)器電路 U*i 電流給定電壓； Id 電流負(fù)反饋電壓； Uc 電力電子變換器的 控制電壓。 圖3-21 含給定濾波與反饋濾波的 PI型電流調(diào)節(jié)器 0 R R K i i iii CR oioi CRT 0 4 1 (3-53) (3-54) (3-55) n按典型型系統(tǒng)設(shè)計(jì)的電流環(huán)的閉環(huán)傳遞函數(shù)為 (3-56) n采用高階系統(tǒng)的降階近似處理方法，忽略高次項(xiàng)，可降 階近似為 (3-57)

30、n降價(jià)近似條件為 (3-58) 式中，cn轉(zhuǎn)速環(huán)開(kāi)環(huán)頻率特性的截止頻率。 1 1 1 )1( 1 )1( /)( )( )( 2 * s K s K T sTs K sTs K sU sI sW II i i I i I i d cli 1 1 1 )( s K sW I cli i I cn T K 3 1 n電流環(huán)在轉(zhuǎn)速環(huán)中等效為 (3-59) n電流的閉環(huán)控制把雙慣性環(huán)節(jié)的電流環(huán)控 制對(duì)象近似地等效成只有較小時(shí)間常數(shù)的 一階慣性環(huán)節(jié)， n加快了電流的跟隨作用，這是局部閉環(huán) （內(nèi)環(huán)）控制的一個(gè)重要功能。 1 1 1 )( )( )( * s K sW sU sI I cli i d 例題3

31、-1 n 某晶閘管供電的雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)，整流裝置 采用三相橋式電路，基本數(shù)據(jù)如下： 直流電動(dòng)機(jī)：220V，136A，1460r/min， Ce=0.132Vmin/r，允許過(guò)載倍數(shù)=1.5； 晶閘管裝置放大系數(shù)：Ks=40； 電樞回路總電阻：R=0.5 ； 時(shí)間常數(shù)：Ti=0.03s， Tm=0.18s； 電流反饋系數(shù)：=0.05V/A（10V/1.5IN）。 n設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)要求 設(shè)計(jì)電流調(diào)節(jié)器，要求電流超調(diào)量 5% i 解 1）確定時(shí)間常數(shù) n整流裝置滯后時(shí)間常數(shù)Ts=0.0017s。 n電流濾波時(shí)間常數(shù)Toi=2ms=0.002s。 n電流環(huán)小時(shí)間常數(shù)之和，按小時(shí)間常數(shù)近似處理， 取T

32、i=Ts+Toi=0.0037s。 2）選擇電流調(diào)節(jié)器結(jié)構(gòu) n要求i5%，并保證穩(wěn)態(tài)電流無(wú)差，按典型I型系 統(tǒng)設(shè)計(jì)電流調(diào)節(jié)器。用PI型電流調(diào)節(jié)器。 n檢查對(duì)電源電壓的抗擾性能： ， 參看表3-2的典型I型系統(tǒng)動(dòng)態(tài)抗擾性能，各項(xiàng)指 標(biāo)都是可以接受的。 11. 8 0037. 0 03. 0 i l T T 3）計(jì)算電流調(diào)節(jié)器參數(shù) n電流調(diào)節(jié)器超前時(shí)間常數(shù)：i=Ti=0.03s。 n電流環(huán)開(kāi)環(huán)增益：取KiTi=0.5， nACR的比例系數(shù)為 1 .135 0037. 0 5 . 05 . 0 i I T K 013. 1 05. 040 5 . 003. 01 .135 s iI i K RK K

33、 4）校驗(yàn)近似條件 n電流環(huán)截止頻率ci=KI=135.1s-1 （1）校驗(yàn)晶閘管整流裝置傳遞函數(shù)的近似條件 （2）校驗(yàn)忽略反電動(dòng)勢(shì)變化對(duì)電流環(huán)動(dòng)態(tài)影響的條件 （3）校驗(yàn)電流環(huán)小時(shí)間常數(shù)近似處理?xiàng)l件 1 .196 0017. 03 1 3 1 s T 1 s 1 s 1 s 82.40 03. 018. 0 1 3 1 3 lmT T 8 .180 002. 00017. 0 1 3 11 3 1 oisT T ci ci ci 5）計(jì)算調(diào)節(jié)器電阻和電容 n取 n 取40k n 取0.75F n 取0.2F kR40 0 kRKR ii 52.4040013. 1 0 FF R C i i i

34、 75. 01075. 0 1040 03. 0 6 3 FF R T C i oi 2 . 0102 . 0 1040 002. 044 6 3 0 0 2轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的設(shè)計(jì) 圖3-22 轉(zhuǎn)速環(huán)的動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)圖及其簡(jiǎn)化 (a)用等效環(huán)節(jié)代替電流環(huán) 圖3-22 轉(zhuǎn)速環(huán)的動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)圖及其簡(jiǎn)化 (b)等效成單位負(fù)反饋系統(tǒng)和小慣性的近似處理 n把轉(zhuǎn)速給定濾波和反饋濾波環(huán)節(jié)移到環(huán)內(nèi)，同時(shí) 將給定信號(hào)改成 U*n(s)/， n把時(shí)間常數(shù)為 1 / KI 和 Ton 的兩個(gè)小慣性環(huán)節(jié)合并 on I n T K T 1 n轉(zhuǎn)速環(huán)的控制對(duì)象是由一個(gè)積分環(huán)節(jié)和一個(gè)慣性 環(huán)節(jié)組成，IdL(s)是負(fù)載擾動(dòng)。 n系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)無(wú)靜

35、差的必要條件是：在負(fù)載擾動(dòng)點(diǎn)之 前必須含有一個(gè)積分環(huán)節(jié)。 n轉(zhuǎn)速開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)應(yīng)有兩個(gè)積分環(huán)節(jié)，按典型 型系統(tǒng)設(shè)計(jì)。 nASR采用PI調(diào)節(jié)器 s sK sW n nn ASR ) 1( )( （3-61） Kn 轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的比例系數(shù)； n 轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的超前時(shí)間常數(shù)。 n調(diào)速系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)為 n令轉(zhuǎn)速環(huán)開(kāi)環(huán)增益KN為 (3-62) n則 （3-63） ) 1( ) 1( ) 1( ) 1( )( 2 sTsTC sRK sTsTC R s sK sW nmen nn nmen nn n men n N TC RK K ) 1( ) 1( )( 2 sTs sK sW n nN n 圖3-22

36、轉(zhuǎn)速環(huán)的動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)圖及其簡(jiǎn)化 (c)校正后成為典型型系統(tǒng) nn hT 22 2 1 n N Th h K n me n RTh TCh K 2 ) 1( （3-64） （3-65） （3-66） 無(wú)特殊要求時(shí)，一般以選擇h=5 為好。 n模擬式轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器電路 U*n 轉(zhuǎn)速給定電壓； n 轉(zhuǎn)速負(fù)反饋電壓； U*i 電流調(diào)節(jié)器的給定電 壓。 (3-67) (3-68) (3-69) 圖3-23 含給定濾波與反饋濾波的PI型 轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器 0 R R K n n nnn CR onon CRT 0 4 1 例題3-2 n在例題3-1中，除已給數(shù)據(jù)外，已知：轉(zhuǎn)速 反饋系數(shù)=0.07Vmin/r（10V/n

37、N）， n要求轉(zhuǎn)速無(wú)靜差，空載起動(dòng)到額定轉(zhuǎn)速時(shí) 的轉(zhuǎn)速超調(diào)量n10%。 n試按工程設(shè)計(jì)方法設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器，并校 驗(yàn)轉(zhuǎn)速超調(diào)量的要求能否得到滿足。 解 1）確定時(shí)間常數(shù) n（1）電流環(huán)等效時(shí)間常數(shù)。 由例題3-1，已取KITi=0.5， 則 n（2）轉(zhuǎn)速濾波時(shí)間常數(shù)。根據(jù)所用測(cè)速發(fā)電機(jī)紋波情況， 取Ton=0.01s。 n（3）轉(zhuǎn)速環(huán)小時(shí)間常數(shù)。按小時(shí)間常數(shù)近似處理，取 sT K i I 0074. 00037. 022 1 sT K T on I n 0174. 001. 00074. 0 1 2）選擇轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器結(jié)構(gòu) n選用PI調(diào)節(jié)器， 3）計(jì)算轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器參數(shù) n取h=5，則ASR的超前時(shí)間常

38、數(shù)為 n轉(zhuǎn)速環(huán)開(kāi)環(huán)增益： nASR的比例系數(shù)為 s sK sW n nn ASR ) 1( )( shT nn 087. 00174. 05 2 222 2 4 .396 0174. 052 6 2 1 s Th h K n N 7 .11 0174. 05 . 0007. 052 18. 0132. 005. 06 2 ) 1( n me n RTh TCh K 4）檢驗(yàn)近似條件 n轉(zhuǎn)速環(huán)截止頻率為 （1）電流環(huán)傳遞函數(shù)簡(jiǎn)化條件 滿足簡(jiǎn)化條件 （2）轉(zhuǎn)速環(huán)小時(shí)間常數(shù)近似處理?xiàng)l件 滿足近似條件 1 1 5 .34087. 04 .396 sK K nN N cn 7 .63 0037. 0 1

39、 .135 3 1 3 1 i I T K 7 .38 01. 0 1 .135 3 1 3 1 on I T K 1 s 1 s cn cn 5）計(jì)算調(diào)節(jié)器電阻和電容 n取 n 取470k n 取0.2 F n 取1F 6）校核轉(zhuǎn)速超調(diào)量 n當(dāng)h=5時(shí)，由表3-4查得，n%=37.6%，不能滿足設(shè)計(jì)要求。 實(shí)際上，由于表3-4是按線性系統(tǒng)計(jì)算的，而突加階躍給 定時(shí)，ASR飽和，不符合線性系統(tǒng)的前提，應(yīng)該按ASR 退飽和的情況重新計(jì)算超調(diào)量。 kR40 0 kRKR nn 468407 .11 0 FF R C n n n 185. 010185. 0 10470 087. 0 6 3 FF

40、R T C on on 1101 1040 01. 044 6 3 0 3轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器退飽和時(shí)轉(zhuǎn)速超調(diào)量的計(jì)算 n當(dāng)轉(zhuǎn)速超過(guò)給定值之后，轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器ASR 由飽和限幅狀態(tài)進(jìn)入線性調(diào)節(jié)狀態(tài)，此時(shí) 的轉(zhuǎn)速環(huán)由開(kāi)環(huán)進(jìn)入閉環(huán)控制，迫使電流 由最大值Idm降到負(fù)載電流Idl 。 nASR開(kāi)始退飽和時(shí)，由于電動(dòng)機(jī)電流Id仍大 于負(fù)載電流Idl ，電動(dòng)機(jī)繼續(xù)加速，直到Id Idl時(shí)，轉(zhuǎn)速才降低。 n這不是按線性系統(tǒng)規(guī)律的超調(diào)，而是經(jīng)歷 了飽和非線性區(qū)域之后的超調(diào)，稱作“退 飽和超調(diào)”。 n假定調(diào)速系統(tǒng)原來(lái)是在Idm的條件下運(yùn) 行于轉(zhuǎn)速n*， n在點(diǎn)O 突然將負(fù)載由Idm降到Idl ，轉(zhuǎn)速 會(huì)在突減負(fù)載的情況下，

41、產(chǎn)生一個(gè)速 升與恢復(fù)的過(guò)程， n突減負(fù)載的速升過(guò)程與退飽和超調(diào)過(guò) 程是完全相同的。 圖3-24 ASR飽和時(shí)轉(zhuǎn)速環(huán)按典型II型系統(tǒng)設(shè)計(jì)的 調(diào)速系統(tǒng)起動(dòng)過(guò)程 圖3-25 調(diào)速系統(tǒng)的等效動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)圖 (a)以轉(zhuǎn)速n為輸出量 只考慮穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)速n*以上的超調(diào)部分， n=n-n*，坐標(biāo)原點(diǎn)移到O點(diǎn)， 圖3-25 調(diào)速系統(tǒng)的等效動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)圖 (b）以轉(zhuǎn)速超調(diào)值為輸出量 初始條件則轉(zhuǎn)化為 dmd IIn)0(, 0)0( n把n的負(fù)反饋?zhàn)饔梅从车街魍ǖ赖谝粋€(gè)環(huán)節(jié)的輸出量上 來(lái)，得圖 (c)，圖中Id和IdL的+、- 號(hào)都作了相應(yīng)的變化。 n圖 (c)和討論典型II型系統(tǒng)抗擾過(guò)程所用的圖完全相同。 可以利用表3-5

42、給出的典型II型系統(tǒng)抗擾性能指標(biāo)來(lái)計(jì)算 退飽和超調(diào)量， 圖3-25 調(diào)速系統(tǒng)的等效動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)圖 (c) 圖(b)的等效變換 n在典型II型系統(tǒng)抗擾性能指標(biāo)中， C的基 準(zhǔn)值是 (3-35) nn的基準(zhǔn)值是 (3-70) TFKCb 2 2 n me TT TC R K 2 dLdm IIF me dLdmn b TC IIRT n )(2 n作為轉(zhuǎn)速超調(diào)量n%，其基準(zhǔn)值應(yīng)該是n*，退飽和 超調(diào)量可以由表3-5列出的數(shù)據(jù)經(jīng)基準(zhǔn)值換算后求得， 即 m nN b b b n T T n n z C C n n C C * max * max )%)(2%)(% 電動(dòng)機(jī)允許的過(guò)載倍數(shù)， z負(fù)載系數(shù)， (3-72) dNdm II dNdL zII m n Nb T T nzn )(2 (3-71) e dN N C RI n 例題3-3 試按退飽和超調(diào)量的計(jì)算方法計(jì)算例題3-2中 調(diào)速系統(tǒng)空載起動(dòng)到額定轉(zhuǎn)速時(shí)的轉(zhuǎn)速超調(diào)量，